Torkan i Europa minskar koldioxidupptaget och skördeavkastningen

Grignon ICOS station in France

PRESSMEDDELANDE
8 september 2020
INTEGRATED CARBON OBSERVATION SYSTEM, ICOS

ICOS (Integrated Carbon Observation System – Integrerat system för koldioxidobservation) har möjliggjort ett antal studier som visar hur naturen och skörden i Europa påverkas av extremt torra förhållanden, som under de tre senaste somrarna, 2018–2020. Resultaten som publicerades i Philosophical Transactions B i dag visar till exempel att kolsänkan minskade med 18 procent under 2018 och skördarna gav den lägsta avkastningen på årtionden. Resultaten är av stor vikt eftersom sådan extrem torka troligen kommer att förekomma oftare i framtiden.

Extremt varma och torra somrar förväntas inträffa oftare i framtiden till följd av klimatförändringar. Det märks redan nu, då den här sommaren var den tredje extremt varma sommaren i rad. Områdena som drabbas av torka kommer troligtvis att öka avsevärt när koldioxidnivåerna (CO2) fortsätter höjas.

Under sommaren 2018 var det största området någonsin i Europa påverkat av extrem torka. Temperaturrekorden slogs i många regioner i Centraleuropa och Storbritannien, bränder härjade i de nordiska länderna och många länder drabbades av missväxt. 

De 17 studieresultaten, som publicerades i dag i en specialutgåva av Philosophical Transactions B, visar hur växtligheten i Europa påverkas av torka, dvs. hur utbytet av koldioxid mellan växtligheten och atmosfären påverkas. Studierna omfattar områden från Spanien till Sverige och Finland och från Tjeckien genom Tyskland, Frankrike och Belgien till Nederländerna och Storbritannien. Studierna om torka ger avgörande kunskap i frågan om att minimera klimatpåverkningars negativa effekter.

 

Kolsänkan i skogar minskade, skördar förlorades och gräsmarker torkade ut

Enligt de resultat som presenteras gynnades växterna först av de varma och soliga förhållandena under våren 2018 men sedan fick de inte nog mycket vatten till rötterna när sommarens värmebölja slog till. Gräsmarker vissnade under torkan, vilket orsakade brist i hötillgången till boskap och många odlingar gav den lägsta avkastningen på årtionden, vilket orsakade finansiell förlust inom många sektorer. ”Flera studier visar att torr jord påverkar växterna än mer än t.ex. hög temperatur och fukthalt i luften”, förklarar Ana Bastos, forskare på Max Planck Institute, Tyskland, och en av huvudförfattarna i temautgåvan. 

Många av studierna visade att på en europeisk skala skyddade skogarna sig själva genom att minska sin avdunstning och tillväxt, vilket ledde till minskat upptag av koldioxid. Kolsänkor minskade i genomsnitt med 18 % enligt en studie som omfattar 56 platser.

”Långtida torka och hetta förminskar skogens förmåga att binda kol avsevärt, eftersom skogen sparar på krafterna, och inte andas och växer i samma takt som under normala år”, säger dragaren för Finlands ICOS-nätverk, professor Annalea Lohila från Helsingfors universitet och Meteorologiska institutet.

De torra förhållandena omvandlade till och med vissa ekosystem från sänkor till källor av kol. Det hände bland annat med många kärr i Finland och Sverige:

“Kärren i söder torkade illa, och som en följd minskade kärrens kolsänkor till noll, eller så började de till och med tappa sina kolförråd tillbaka ut i atmosfären. I norr, där torkan var mildare, led forskningskärren mindre eller inte alls av torkan, och de bevarade sin förmåga att binda kol”, berättar Lohila, som var med i studien.

Då kärrens vattenyta sjunker minskar också förmågan att binda kol. Återställda kärr verkade dock överleva bättre, till exempel tack vare tillväxt av ny växtlighet. Det här är goda nyheter eftersom återställandet av torvmark är en av de metoder som används för att minska konsekvenserna av klimatförändringar.

Dessutom visar dessa studier att växtlighetens svar på en extremt torr sommar är starkt beroende av förhållandena under föregående vår och även vinter. I vissa delar av Europa var vintern 2018 blöt, vilket gav mycket fukt i marken, medan våren var solig och kom tidigt. Detta gjorde att växtligheten växte mer än genomsnittet under våren och därigenom tog upp mer kol från atmosfären än vanligt. På vissa platser var vårtillväxten tillräcklig för att kompensera för det minskade kolupptaget senare under sommaren.

 ”Om forskarsamhället kunde förutse sådan torka och dess följder flera månader i förväg skulle det hjälpa anpassningen till de föränderliga klimatförhållandena”, hävdar professor Wouter Peters från University of Wageningen, Nederländerna. Peters är en av huvudförfattarna i temautgåvan.

 

Gemensam forskning från över 200 toppforskare 

De 17 studierna är resultatet av 200 forskares arbete inom ICOS forskningsinfrastruktur, som representerar Europas alla toppuniversitet och forskningsinstitut. Tack vare att forskarna som medverkade i arbetet samarbetade otroligt väl kunde man samla in en stor mängd data, påpekar Alex Vermeulen, samorganisatör av studien och Director för ICOS Carbon Portal, i Sverige: ”Vi hade ett öppet datautbyte under processen, vilket resulterade i att unika datauppsättningar fanns tillgängliga öppet via ICOS Carbon Portal”. De första datauppsättningarna var tillgängliga redan 6 månader efter att initiativet startades upp.

Allt detta var möjligt tack vare ICOS befintliga infrastruktur och data, vilka kontinuerligt mäter viktiga klimatvariabler över 140 stationer i Europa. De långsiktiga data av hög kvalitet som genereras gör det möjligt att nå forskningsresultat snabbare än i traditionellt genomförda studier.

”Att kunna ta fram unika datauppsättningar och resultat på så kort tid visar att forskningsinfrastrukturer som ICOS är kraftfulla verktyg som möjliggör högkvalitativ forskning. Vi kan inte förlita oss på kunskap som är tiotals år gammal om vi ska kunna anpassa oss till det föränderliga klimatet: Vi måste ha aktuell information om jordens tillstånd”, konstaterar Philippe Ciais, forskningsdirektör på en fransk Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, och en av temautgåvans organisatörer och en av huvudförfattarna. 

”Dessa studier om torka visar att ICOS-gemenskapen kan samarbeta över olika discipliner, integrera olika dataströmmar och lyfta fram ny kunskap för att lösa de utmaningar som klimatförändringar utgör för oss alla”, säger Werner Kutsch, Director General för ICOS.

ICOS Science Conference presenterar resultaten i studierna den 15–17 september

ICOS organiserar en vetenskapskonferens online den 15–17 september 2020.  Många av resultaten presenteras av författarna under Session 2 av konferensen på tisdagen kl. 14–15.30 (CET).  ICOS konferensprogram finns tillgängligt på ICOS hemsida och registrering sker utan kostnad. Muntliga presentationer spelas in för de medverkande. 

 

Vidare information:

Om Integrated Carbon Observation System, ICOS, en europeisk infrastruktur för forskning om växthusgaser: ICOS tar fram standardiserade data om koncentrationen av växthusgaser i atmosfären samt kolflöden mellan atmosfären, ekosystemen och haven. Informationen är avgörande för att förutse och begränsa klimatförändringar. Standardiserade ICOS-data är baserade på mätningar från över 140 stationer i 12 europeiska länder. De mellanstatliga organisationerna finansieras av deras medlemsstater. 
Webbsida:
www.icos-ri.eu  Twitter: https://twitter.com/icos_ri Torka och andra huvudsakliga datauppsättningar på ICOS Carbon Portal: https://www.icos-cp.eu/data-products

Personer

Annalea Lohila – Professor,  Helsingfors Universitet och Meteorologiska institutet, annalea.lohila@fmi.fi,  +358 50 3663242

Alex Vermeulen – Director ICOS Carbon Portal, Sweden, alex.vermeulen@icos-ri.eu, +46 72 249 42 14

Werner Kutsch – Director General, ICOS Head Office, Helsinki, werner.kutsch@icos-ri.eu, + 358 50 4484598

Katri Ahlgren, Head of Communications, ICOS Head Office, Helsinki katri.ahlgren@icos-ri.eu, +358 40 3502557 (mediaförfrågningar)

 

Temautgåvan, Philosophical Transaction B, publicerad av Royal Society:


The Philosophical Transactions B: ‘Impacts of the 2018 severe drought and heatwave in Europe: from site to continental scale’  https://royalsocietypublishing.org/toc/rstb/375/1810.

 

Artiklar och huvudförfattare, med direktlänk till de vetenskapliga artiklarna:

Wouter Peters, Ana Bastos, Philippe Ciais and Alex Vermeulen, Introduction: A historical, geographical and ecological perspective on the 2018 European summer drought. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0505

Ana Bastos et al., Impacts of extreme summers on European ecosystems: a comparative analysis of 2003, 2010 and 2018. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0507

Michael Ramonet et al., The fingerprint of the summer 2018 drought in Europe on ground-based atmospheric CO2 measurements. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0513

Naomi E Smith et al., Spring enhancement and summer reduction in carbon uptake during the 2018 drought in northwestern Europe. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0509

Christian Rödenbeck, Sönke Zaehle, Ralph Keeling and Martin Heimann, The European carbon cycle response to heat and drought as seen from atmospheric CO2 data for 1999–2018. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0506

Rona L Thompson et al., Changes in net ecosystem exchange over Europe during the 2018 drought based on atmospheric observations. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0512

Damien Beillouin et al., Impact of extreme weather conditions on European crop production in 2018. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0510

Alexander Graf et al., Altered energy partitioning across terrestrial ecosystems in the European drought year 2018. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0524

Zheng Fu et al., Sensitivity of gross primary productivity to climatic drivers during the summer drought of 2018 in Europe. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0747

Tarek S El-Madany et al., Drought and heatwave impacts on semi-arid ecosystems’ carbon fluxes along a precipitation gradient. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0519

Anders Lindroth et al., Effects of drought and meteorological forcing on carbon and water fluxes in Nordic forests during the dry summer of 2018. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0516

Janne Rinne et al., Effect of the 2018 European drought on methane and carbon dioxide exchange of northern mire ecosystems. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0517

Mana Gharun et al., Physiological response of Swiss ecosystems to 2018 drought across plant types and elevation. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0521

Natalia Kowalska et al., Analysis of floodplain forest sensitivity to drought. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0518

Franziska Koebsch et al., The impact of occasional drought periods on vegetation spread and greenhouse gas exchange in rewetted fens. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0685

Louis Gourlez de la Motte et al., Non-stomatal processes reduce gross primary productivity in temperate forest ecosystems during severe edaphic drought. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0527